專利名稱:一種溫室頂棚清洗機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，包括一小車、設(shè)置在小車上的控制電路和一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述小車底盤包括一萬向輪、位于萬向輪后的一左車輪和一右車輪、分別用于驅(qū)動(dòng)左車輪和右車輪的第一電機(jī)和第二電機(jī)；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一位于左車輪和右車輪之間的螺旋滾刷、一水泵和輸水管，所述螺旋滾刷經(jīng)一第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述輸水管一端與水泵出水口相連，另一端延伸至小車，固定在小車上端的安裝板上；所述控制電路包括一控制單元、與控制單元相連的輸出接口模塊，所述輸出接口模塊連接有一控制水泵的繼電器，所述繼電器與位于輸水管上的電池閥相連。本實(shí)用新型的有益效果在于：降低清洗難度，自動(dòng)清洗頂棚，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種溫室頂棚清洗機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫室頂棚清洗機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]溫室作為實(shí)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的主體，在解決我國(guó)蔬菜供應(yīng)、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和提供城鄉(xiāng)居民的生活水平等方面發(fā)揮著重要作用，具有廣闊市場(chǎng)空間和發(fā)展前景。溫室運(yùn)行使用一段時(shí)間后，特別是其頂棚，容易堆積灰塵，甚至生長(zhǎng)青苔，造成頂棚覆蓋材料透光率降低，嚴(yán)重影響溫室內(nèi)作物的生長(zhǎng)。針對(duì)溫室頂棚清洗的機(jī)械裝置方面的研制極為少見，而且存在自動(dòng)化水平低的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗溫室頂棚。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，包括一小車、設(shè)置在小車上的控制電路和一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述小車底盤包括一萬向輪、位于萬向輪后的一左車輪和一右車輪、分別用于驅(qū)動(dòng)所述左車輪和右車輪的第一電機(jī)和第二電機(jī)；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一位于左車輪和右車輪之間的螺旋滾刷、一用于將地面上的水輸送至頂棚的水泵和一輸水管，所述螺旋滾刷經(jīng)一第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述輸水管一端與水泵出水口相連，另一端延伸至小車，固定在小車上端的安裝板上；所述控制電路包括一控制單元、與控制單元相連的用于接收外部信號(hào)的無線接收模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、紅外線模塊、圖像處理模塊和輸出接口模塊，所述輸出接口模塊連接有一控制水泵的繼電器，所述繼電器與位于輸水管上的電池閥相連。
[0005]進(jìn)一步的，所述小車由車身自帶的蓄電池供電，所述蓄電池位于小車底盤電池槽內(nèi)。
[0006]進(jìn)一步的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，并分別驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)。
[0007]進(jìn)一步的，所述左車輪和右車輪外表面均設(shè)有若干防滑溝槽。
[0008]進(jìn)一步的，所述控制單元為單片機(jī)，所述單片機(jī)型號(hào)優(yōu)選為STC89C52。
[0009]進(jìn)一步的，所述超聲波模塊固定于小車前端兩側(cè)，型號(hào)優(yōu)選為HC-SR04。
[0010]進(jìn)一步的，所述圖像處理模塊固定于小車前端，包括一顏色識(shí)別傳感器，所述顏色識(shí)別傳感器優(yōu)選為TCS23。
[0011]進(jìn)一步的，所述紅外線模塊固定于小車底端，包括一漫反射式避障傳感器、一紅外接收器和一紅外反射器。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:通過所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)在具有一定傾斜角度的溫室頂棚行走，同時(shí)通過超聲波模塊和紅外線模塊分別具有避崖和避障的功能；通過所述圖像處理模塊識(shí)別頂棚上的臟物后；利用地上的水泵將水引上頂棚，通過所述繼電器控制電磁閥進(jìn)行清洗操作。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案將人從繁重、危險(xiǎn)的高空清洗工作中解放出來，降低清洗成本，提高生產(chǎn)效率，具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

【附圖說明】

[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖的仰視圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1_小車；2_左車輪；3_右車輪；4_萬向輪；5_第一電機(jī)；6_第二電機(jī)；7-控制電路；8、輸出接口模塊；9、繼電器；10_超聲波模塊；11_圖像處理模塊；12_紅外線模塊；13-螺旋滾刷；14_第三電機(jī)；15_安裝板；16_電池槽；17_水泵；18_輸水管；19_電磁閥。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1-4所示，本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，包括一小車1、設(shè)置在小車I上的控制電路7和一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述小車I底盤包括一萬向輪4、位于萬向輪4后的一左車輪2和一右車輪3、分別用于驅(qū)動(dòng)所述左車輪2和右車輪3的第一電機(jī)5和第二電機(jī)6 ;所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一位于左車輪2和右車輪3之間的螺旋滾刷13、一用于將地面上的水輸送至頂棚的水泵17和一輸水管18，所述螺旋滾刷13經(jīng)一第三電機(jī)14驅(qū)動(dòng)，所述輸水管18 —端與水泵17出水口相連，另一端延伸至小車1，固定在小車I上端的安裝板15上；所述控制電路7包括一控制單元、與控制單元相連的用于接收外部信號(hào)的無線接收模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊10、紅外線模塊12、圖像處理模塊11和輸出接口模塊8，所述輸出接口模塊8連接有一控制水泵17的繼電器9，所述繼電器9與位于輸水管18上的電池閥相連。
[0021]從上述描述可知，本實(shí)用新型具有以下有益效果:通過所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)在具有一定傾斜角度的溫室頂棚行走，同時(shí)通過超聲波模塊10和紅外線模塊12分別具有避崖和避障的功能；通過所述圖像處理模塊11識(shí)別頂棚上的臟污后；利用地上的水泵17將水引上頂棚，通過所述繼電器9模塊控制電磁閥19進(jìn)行清洗操作。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案將人從繁重、危險(xiǎn)的高空清洗工作中解放出來，降低清洗成本，提高生產(chǎn)效率，具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
[0022]在本實(shí)施例中，所述小車I由車身自帶的蓄電池供電，所述蓄電池位于小車I底盤電池槽16內(nèi)。
[0023]在本實(shí)施例中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括第一電機(jī)5驅(qū)動(dòng)模塊、第二電機(jī)6驅(qū)動(dòng)模塊、第三電機(jī)14驅(qū)動(dòng)模塊，并分別驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)5、第二電機(jī)6、第三電機(jī)14。
[0024]在本實(shí)施例中，所述左車輪2和右車輪3外表面均設(shè)有若干防滑溝槽。
[0025]在本實(shí)施例中，所述控制單元為單片機(jī)，所述單片機(jī)型號(hào)優(yōu)選為STC89C52。
[0026]在本實(shí)施例中，所述超聲波模塊10固定于小車I前端兩側(cè)，型號(hào)優(yōu)選為HC-SR04。所述超聲波模塊10可以提供2cm-400cm的非接觸式測(cè)量，精確度高，穩(wěn)定性好。利用超聲波模塊10的信號(hào)返回，可以實(shí)現(xiàn)避障功能。
[0027]在本實(shí)施例中，所述圖像處理模塊11固定于小車I前端，包括一顏色識(shí)別傳感器，所述顏色識(shí)別傳感器優(yōu)選為TCS23。通過所述顏色識(shí)別傳感器收集臟污的RGB值，進(jìn)行圖像處理后，以判斷是否存在臟污，是否需要清洗。
[0028]在本實(shí)施例中，所述紅外線模塊12固定于小車I底端，包括一漫反射式避障傳感器、一紅外接收器和一紅外反射器。所述紅外線模塊12對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，其具有一對(duì)紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)。所述漫反射式避障傳感器在實(shí)際使用中具有穩(wěn)定性，易獲取。
[0029]具體實(shí)施過程:將水泵17置于地面，將小車I放置于頂棚，啟動(dòng)電源，小車I按照特定的軌跡行走，通過所述顏色識(shí)別傳感器收集臟污的RGB值，進(jìn)行圖像處理后，以判斷是否存在臟污，是否需要清洗。如果判斷不存在臟污則小車I按照規(guī)定的軌跡行進(jìn)；如果判斷存在臟污則小車I停下，通過螺旋滾刷13將臟污進(jìn)行處理。通過外部信號(hào)發(fā)送至所述無線接收模塊，通過控制單元控制繼電器9，然后通過繼電器9控制輸水管18上的電磁閥19，電磁閥19開啟，水泵17將水引到頂棚臟污處，從而達(dá)到清洗的目的，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。
[0030]綜上所述，本實(shí)用新型提供的溫室頂棚清洗機(jī)器人，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，而且將人從繁重、危險(xiǎn)的高空清洗工作中解放出來，降低清洗難度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗，提高生產(chǎn)效率，具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
[0031]上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:包括一小車、設(shè)置在小車上的控制電路和一執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述小車底盤包括一萬向輪、位于萬向輪后的一左車輪和一右車輪、分別用于驅(qū)動(dòng)所述左車輪和右車輪的第一電機(jī)和第二電機(jī)；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一位于左車輪和右車輪之間的螺旋滾刷、一用于將地面上的水輸送至頂棚的水泵和一輸水管，所述螺旋滾刷經(jīng)一第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述輸水管一端與水泵出水口相連，另一端延伸至小車，固定在小車上端的安裝板上；所述控制電路包括一控制單元、與控制單元相連的用于接收外部信號(hào)的無線接收模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波模塊、紅外線模塊、圖像處理模塊和輸出接口模塊，所述輸出接口模塊連接有一控制水泵的繼電器，所述繼電器與位于輸水管上的電池閥相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述小車由車身自帶的蓄電池供電，所述蓄電池位于小車底盤電池槽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，并分別驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述左車輪和右車輪外表面均設(shè)有若干防滑溝槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述控制單元為單片機(jī)，所述單片機(jī)型號(hào)為STC89C52。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述超聲波模塊固定于小車前端兩側(cè)，型號(hào)為HC-SR04。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述圖像處理模塊固定于小車前端，包括一顏色識(shí)別傳感器，所述顏色識(shí)別傳感器為TCS23。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室頂棚清洗機(jī)器人，其特征在于:所述紅外線模塊固定于小車底端，包括一漫反射式避障傳感器、一紅外接收器和一紅外反射器。
【文檔編號(hào)】G05D1-02GK204302799SQ201420755986
【發(fā)明者】劉榮勝, 何飛, 江亦瀾, 李兆波, 何金成 [申請(qǐng)人]福建農(nóng)林大學(xué)